2.16. Защита от внешних коротких замыканий на землю

На проектируемой станции возможна работа трансформаторов блока с разземлённой нейтралью, при этом возникает опасность перенапряжений при выделении такого трансформатора на изолированный участок сети, имеющий замыкание на землю одной из фаз. Подобные условия могут возникнуть, если, например, при однофазном коротком замыкании на одной из линий ее релейная защита или выключатель откажут в действии. Тогда все присоединения, питающие место короткого замыкания током нулевой последовательности, отключатся резервными защитами, а трансформатор (трансформаторы) с незаземлённой нейтралью останется работать на выделившийся участок сети, имеющий замыкание на землю. В такой сети при замыкании на землю возникают опасные перенапряжения, которые могут повредить изоляцию трансформатора [1].

Для предупреждения этого трансформаторы, работающие с изолированной нейтралью, должны иметь резервную защиту, отключающую их при замыканиях на землю раньше, чем могут отключиться трансформаторы с заземлёнными нейтралями [1]. В микропроцессорном шкафу защиты блока генератор-трансформатор предусмотрено для рассматриваемой защиты два токовых органа с разными диапазонами уставок.

Уставка более грубого органа. Уставка более грубого органа выбирается по условию согласования с наиболее чувствительными ступенями защиты отходящих линий. В учебном проектировании нет данных по защитам отходящих линий, поэтому ее выбор производиться не будет.

Уставка более чувствительного органа. Уставка более чувствительного органа должна удовлетворять двум условиям.

Условие обеспечения надёжного срабатывания при самопроизвольном неполнофазном отключении блока при минимальной нагрузке:

Условие согласования с грубым реле защиты:

Так как отсутствуют данные по уставке более грубого органа, то согласование уставки более чувствительного органа будет производиться только по первому условию.

Для органа второй ступени диапазон уставок составляет от 0,1 до 4,0 номинального тока трансформатора с шагом 0,01 [1, стр. 81]. Принимается значение

Уставка органа напряжения. Выбирается из условия обеспечения надежного срабатывания при протекании через трансформатор блока тока нулевой последовательности, при котором чувствительный токовый орган находится на пороге срабатывания:

где - ток срабатывания чувствительного органа тока в относительных номинальных единицах; - напряжение короткого замыкания защищаемого трансформатора, в процентах; - коэффициент чувствительности [1].

Для измерительного органа напряжений нулевой последовательности диапазон уставок от 1,0 до 15,0 В с шагом 0,1 В [1, стр. 81]. В качестве уставки принимается значение .

2.17. Защита от перевозбуждения трансформатора

Уставка органа максимального напряжения. Для органа максимального напряжения, контролирующего наличие входного напряжения, уставка выбирается из условия надежного пуска защиты при реально возможных напряжениях при возникновении перевозбуждения.

Уставка может принимать значения в диапазоне от 0,1 до 0,15 номинального напряжения. Поскольку значения уставок намного меньше возможных напряжений, при перевозбуждении рекомендуется принимать максимальную уставку .

Уставки по перевозбуждению следует принимать на основании характеристики трансформатора [1], приведённой в табл. 9.

Таблица 9 – Зависимость допустимого времени перевозбуждения от его кратности

		115	34	20
	1200	280	70	20
M	1,1	1,15	1,2	1,25

Уставка сигнального органа. Для сигнального органа, выявляющего возникновение перевозбуждения трансформатора, при котором оперативным персоналом должны приниматься меры по прекращению опасного режима, уставка может принимать значения в диапазоне от 1,0 до 1,25 с шагом 0,01 [1].

В соответствии с данными, приведенными в таблице, рекомендуется уставку сигнального органа принимать равной 1,1. При такой уставке индукция в сердечнике трансформатора не достигает 1,9 Тл, и такой режим не приводит к повреждению трансформатора [1].

Уставка пускового органа. Для пускового органа, выявляющего опасные перевозбуждения трансформатора, при которых трансформатор должен автоматически отключаться, уставка может принимать значения в диапазоне от 1,0 до 1,25 с шагом 0,01 [1].

В соответствии с данными, приведенными в таблице 9, рекомендуется уставку пускового органа принимать равной 1,15. При такой уставке запуск интегрального органа происходит при величине перевозбуждения, могущей привести к повреждению защищаемого трансформатора [1].

Уставки интегрального органа. Для реализации расчётной кривой в соответствии с табл. 9 должны быть заданы следующие значения коэффициентов аппроксимации характеристики:

B = 1,13, C = 2,4 с [1].

В защите предусмотрена возможность регулирования уставки по параметру В в диапазоне от 0,8 до 1,5 с шагом 0,01, а по параметру С в диапазоне от 1,0 до 10,0 сек с шагом 0,1 сек [1].

Кроме указанных уставок, интегральный орган имеет дополнительные уставки по времени, ограничивающие максимальную и минимальную по времени уставки органа. Так как отсутствуют дополнительные данные, рекомендуется задавать максимальную уставку , а минимальную – [1].

Максимальное время срабатывания интегрального органа может устанавливаться в диапазоне от 1,0 до 4000 с с шагом 1,0 сек [1].

Минимальное время срабатывания интегрального органа может устанавливаться в диапазоне от 1,0 до 100 с с шагом 1,0 сек [1].